🔹 Titolo: A non-equilibrium statistical mechanics perspective on turbulent energy cascade
🔹 Speaker: Niccolò Cocciaglia (Department of Physics, University of Rome La Sapienza)
🔹 Abstract: I flussi turbolenti 3D sono caratterizzati da un flusso medio di energia che vanno dalle grandi scale di forzatura a quelle piccole dissipative, uno scenario chiamato "cascata diretta di energia". Questo comportamento li rende sistemi fuori equilibrio statistico, a causa dello squilibrio tra le correnti energetiche, e quindi rompe la simmetria di inversione temporale. D'altra parte, i flussi non viscosi (troncati) possono essere descritti come sistemi dinamici in equilibrio statistico, in cui vi è un flusso energetico medio pari a zero e un equilibrio dettagliato. Nel presente lavoro miriamo a caratterizzare le proprietà di non equilibrio delle cascate turbolente in un modello 3D di turbolenza con strumenti della fisica statistica del non equilibrio, effettuando anche confronti con i risultati trovati per il sistema di equilibrio non viscoso. Mostriamo che le funzioni di correlazione temporale antisimmetrica non solo discriminano tra modelli turbolenti e non viscosi, ma forniscono anche informazioni sulla fonte dell'irreversibilità: la cascata energetica. Viene inoltre effettuato lo studio dell'effetto medio di una perturbazione energetica locale su scale di lunghezza vicine, e il comportamento di rilassamento asimmetrico osservato nel sistema turbolento è un indicatore della direzione del flusso energetico sottostante. Quindi, forzando a scale intermedie si ottiene una coesistenza di caratteristiche di equilibrio e di non equilibrio nello stesso modello, e i nostri risultati supportano lo scenario secondo cui scale più grandi di quelle forzate sono in equilibrio statistico.
